CN211343189U - 一种船用低速机共轨限流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种船用低速机共轨限流阀，包括：阀座、阀体、阀芯、调压弹簧、密封圈等零件。其中阀座用于安装限位、密封及回油；阀体用于主体安装、阀芯运动导向、切断密封以及泄漏油收集；阀芯设计数个横向节流孔，通过与弹簧匹配设计用以控制切断流量。该低速机共轨限流阀安装在共轨管与喷油器之间，当高压油管泄漏或喷油器泄漏及异常喷射时，切断喷油器燃油供给，防止起火爆炸以及人员安全等问题。

Description

一种船用低速机共轨限流阀

技术领域

本实用新型涉及船用低速柴油机高压共轨燃油喷射系统领域，具体是一种船用低速机共轨限流阀。

背景技术

随着排放法规的日益严格和能源危机的日益加剧，柴油机燃油系统已越来越多的采用高压共轨系统。高压共轨系统以其高喷射压力、高响应速度、柔性控制等特性具备满足日益严格的排放法规及用户对燃油经济性、排放性的要求。高压共轨系统对零部件的可靠性、安全性等要求十分严格，一旦高压共轨系统喷油器或油管零部件出现故障，可能对整个柴油机的运行安全产生重大影响，甚至于使柴油机直接瘫痪，无法运行。因此，高压共轨系统的可靠性与安全性是高压共轨系统的设计的重要课题。

本实用新型的限流阀应用于船用低速柴油机高压共轨燃油喷射系统，而船用低速柴油机燃用介质是劣质燃油，由于劣质燃油密度大、粘度高、成分复杂等特点，劣质燃油需要经过沉淀、净化处理，高温加热后才可使用。该限流阀需要在如此恶劣的环境下工作，其可靠性以及寿命很难得到保证。为了保证限流阀的寿命以及功能可靠性，本实用新型从结构以及选材、热处理方面着手，实用新型了一种高可靠性、耐高温、耐腐蚀的限流阀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船用低速机共轨限流阀，解决当高压油管泄露或喷油器端燃油泄露或异常喷射时，可能造成环境污染、柴油机起火爆炸以及人员安全等问题。

本实用新型的技术方案为：

一种船用低速机共轨限流阀，包括：用于与高压共轨连接的阀座、阀体、阀芯和调压弹簧，

所述阀座具有和高压共轨连通的进油孔；

所述阀体具有贯穿其上下两个端面的轴向通孔，所述阀座从所述阀体的下端面部分压装至所述轴向通孔中；

所述阀芯安装在所述轴向通孔内，并设置在所述阀座上方；

所述阀芯具有与所述进油孔连通的轴向盲孔，且所述阀芯的上端和所述轴向通孔之间形成空腔；

所述阀芯内设置有连通所述轴向盲孔和所述空腔的横向节流孔；

所述调压弹簧套设在所述阀芯上，并被限位在所述空腔内；

所述阀芯上端的头部具有相连的第一密封锥面和第二密封锥面；

所述轴向通孔的孔壁形成有可与所述第一密封锥面形成锥面密封的第一密封座面，所述第一密封座面可与所述第二密封锥面形成间隙。

优选地，所述阀座与所述阀体之间形成过渡配合。

优选地，所述轴向通孔包括由上至下依次相连的第一孔、第二孔、第三孔、第四孔、第五孔和第六孔；

所述阀座部分压装至所述第一孔内；

所述阀芯装配于所述第二孔内，且所述阀芯的上部与所述第二孔的上部形成空腔；

所述第三孔的孔壁形成所述第一密封座面；

所述第五孔的孔壁形成有用于与喷油器油管的进油端形成锥面密封的第二密封座面；

所述第六孔的孔径大于所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔、所述第四孔和所述第五孔的孔径。

优选地，所述阀体上还设置有回油道，所述回油道的一端连通所述第六孔，另一端连通至所述阀体的下端面；

所述回油道的最大截面流通面积小于所述第二密封锥面和所述第一密封座面之间所形成的间隙的最大截面流通面积；

所述回油道的最大截面流通面积小于所述轴向通孔的最大截面流通面积和所述第四孔的最大截面流通面积。

优选地，所述阀座下端的头部形成有用于与高压共轨形成锥面密封的第三密封锥面；

所述阀座下端的大外圆铣有扁，所述扁连通所述回油道。

优选地，所述阀座下端的大端面和小外圆的相交处设置沉槽。

优选地，所述阀体下端的小端面与所述沉槽相对的位置处设置有大斜角。

优选地，所述阀体的外圆上设置有密封圈槽，所述密封圈槽内安装有O形密封圈。

优选地，所述阀芯采用高速工具钢制成；所述阀体采用高强度结构钢制成。

本实用新型的有益效果为：

通过弹簧、阀芯、节流孔与喷油器的匹配设计，可实现定量燃油切断功能，避免喷油器过喷，或者高压油管泄露，防止柴油机或人员受伤，另外防止污染环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图之一；

图2为本实用新型阀芯和阀体间未形成间隙时的配合示意图；

附图标记说明：

1--阀座；2--阀体；3--阀芯；4—O形密封圈；5--调压弹簧；101—进油孔；102—第三密封锥面；103—沉槽；104—扁；105—大端面；106—小外圆；201—小端面；202—大斜角；203—第一配合部；204—第二配合部；205—第三孔；206--第一密封座面；207—第四孔；208--第二密封座面；209—轴向通孔；210—回油道；211—螺钉安装孔；301—第一外圆；302—轴向盲孔；303—第二外圆；304—横向节流孔；305—第一密封锥面；306—第二密封锥面。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种船用低速机共轨限流阀，该低速机共轨限流阀安装在共轨管与喷油器之间，当高压油管泄漏或喷油器泄漏及异常喷射时，切断喷油器燃油供给，防止起火爆炸以及人员安全等问题。

该限流阀具体包括：阀座1，其大外圆上设置用于回油的扁104，中部设置有进油孔101，进油孔101与高压共轨连通，底部设置由第三密封锥面102；阀体2，其小端面201固定于所述阀座1的大端面105，其沿轴向方向上设置有轴向通孔209，轴向通孔209贯穿其上下两个端面，阀座1通过压装的方式部分压装在轴向通孔209内；阀芯3，其穿过所述轴向通孔209固定在阀座1的小外圆106的上端面，阀芯3上设置有和进油孔101连通的轴向盲孔302及与轴向盲孔302相连通的四个横向节流孔304，阀芯3的上部设置第一密封锥面305与第二密封锥面306；所述阀体2具有与所述扁104相连通的四个回油孔210，所述阀体2上设有与第一密封锥面305相配合的第一密封座面206，靠近第一密封座面206的位置依次设置有出油孔207与第二密封座面208；所述阀体2具有与阀座1的小外圆106相配合的第一配合部203以及与所述阀芯3的第一外圆301相配合的第二配合部204；所述第二配合部204与所述阀芯3之间形成空腔，所述空腔将所述横向节流孔304与所述轴向盲孔302连通；调压弹簧5，其插设于所述空腔内，并固定于阀芯3的第一外圆301的上端面。

本实施例中，将该轴向通孔209包括由上至下依次相连的第一孔、第二孔、第三孔、第四孔207、第五孔和第六孔；

所述阀座1部分压装至所述第一孔内；

所述阀芯3装配于所述第二孔内，且所述阀芯3的上部与所述第二孔的上部形成空腔；

所述第三孔的孔壁形成所述第一密封座面305；

所述第五孔的孔壁形成有用于与喷油器油管的进油端形成锥面密封的第二密封座面208；

所述第六孔的孔径大于所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔、所述第四孔207和所述第五孔的孔径。

第四孔207作为出油孔，在第一密封座面206和第一密封锥面305解除密封时，进油孔101中的燃油流出至第四孔207中，进一步的流出。

当所述横向节流孔304在轴向盲孔302一侧的进油压力超过所述空腔压力的一定值时，所述阀芯3在进油压力的作用下向上移动，所述第一密封锥面305与所述第一密封座面206接触形成锥面密封，阻断燃油进入所述出油孔207。

具体的，如图2，阀芯3具有第一密封锥面305，阀体2具有可与第一密封锥面305形成锥面密封的第一密封座面206，当横向节流孔304在轴向盲孔302一侧的的进油压力超过空腔压力的一定值时，第一密封锥面305与第一密封座面206形成锥面密封关系，阻断燃油进入出油孔207；反之，当横向节流孔305在轴向盲孔302一侧的进油压力未超过空腔压力的一定值时，第一密封锥面305和第一密封座面206解除锥面密封。对于第二密封锥面306来说，阀芯3在被进油压力的油压下向上移动的过程中，第二密封锥面306先与第一密封座面206接触，但第二密封座面306与第一密封座面206之间具有间隙，该间隙中可以填充一定的燃油，对阀芯3的快速移动形成移动的缓冲，防止阀芯3移动过快而与阀体2之间发生较大冲击。

如图2所示，该限流阀安装在高压共轨上，在阀体2上设计有螺钉安装孔211。阀座1上设计有第三密封锥面102，用于限流阀与高压共轨之间高压燃油密封。阀体2上设计有第二密封座面208，用于限流阀与喷油器油管之间的锥面密封连接。

如图2所示，所述阀体2的外表面上设有密封圈槽，用于安装O形密封圈4，其中，在阀体2外表面设置的O形密封圈4的是为了阀体2装配至外部部件中时，增强阀体2与外部部件间的密封性能。

如图2所示，所述阀座1上设置有扁104，扁104与四个回油孔210相连通，用于收集第三密封锥面102处、阀座1的大端面105与小端面202处、阀体2的第二密封座面208处泄露出的燃油。

如图2所示，为了保证阀体2的小端面201与阀座1的大端面105之间的密封，设置大斜角202，减小大端面105与小端面201之间的接触面积，增强密封性。

为便于限流阀整体安装在高压共轨上，阀座1的小外圆106直径与阀体2的第一配合部203直径相同，采用过渡方式配合。

如图2所示，为了实现限流阀功能，阀芯3的横向节流孔304设置了4个，4个节流孔的面积比轴向盲孔302的面积、第四孔（出油孔）207的面积以及第二密封锥面306与第一密封座面206形成的流通面积小。

如图2所示，阀芯3的第二密封锥面306设置在阀芯3的尾部，紧邻第一密封锥面305，第二密封锥面306的角度大于第一密封锥面305角度，增大第二密封锥面306与第一密封座面206之间的流通面积。

为了防止阀芯3与第二配合部204之间形成的空腔处燃油泄露至第一配合部203，第一外圆301与第二配合部204间隙尽可能小，但不能过小，导致阀芯3运行受阻，限流阀功能失效。

该限流阀使用于低速柴油机高压共轨系统中，其燃用介质是劣质燃油。为了保证限流阀的寿命以及功能可靠性，阀芯3采用高速工具钢材料，与阀体2的配合段（第一外圆301、第二外圆303、第一密封锥面305和第二密封锥面306）镀有DLC，阀体2采用高强度结构钢，氮化处理，采用此种材料以及热处理方法，保证该限流阀能耐高温、耐腐蚀。

通过本实用新型提供的限流阀，利用燃油的进油压力和调压弹簧5的弹力，实现对阀芯3的正向推动，在阀芯3被正向推动时，阀芯3将作为出油孔的第四孔207密封住，阻断燃油的进入；实现了燃油切断，避免喷油器过喷，或者高压油管泄露，防止柴油机或人员受伤，另外防止污染环境。

Claims (9)

1.一种船用低速机共轨限流阀，其特征在于，包括：用于与高压共轨连接的阀座（1）、阀体（2）、阀芯（3）和调压弹簧（5），

所述阀座（1）具有和高压共轨连通的进油孔（101）；

所述阀体（2）具有贯穿其上下两个端面的轴向通孔（209），所述阀座（1）从所述阀体（2）的下端面部分压装至所述轴向通孔（209）中；

所述阀芯（3）安装在所述轴向通孔（209）内，并设置在所述阀座（1）上方；

所述阀芯（3）具有与所述进油孔（101）连通的轴向盲孔（302），且所述阀芯（3）的上端和所述轴向通孔（209）之间形成空腔；

所述阀芯（3）内设置有连通所述轴向盲孔（302）和所述空腔的横向节流孔（304）；

所述调压弹簧（5）套设在所述阀芯（3）上，并被限位在所述空腔内；

所述阀芯（3）上端的头部具有相连的第一密封锥面（305）和第二密封锥面（306）；

所述轴向通孔（209）的孔壁形成有可与所述第一密封锥面（305）形成锥面密封的第一密封座面（206），所述第一密封座面（206）可与所述第二密封锥面（306）形成间隙。

2.根据权利要求1所述的限流阀，其特征在于，所述阀座（1）与所述阀体（2）之间形成过渡配合。

3.根据权利要求1所述的限流阀，其特征在于，所述轴向通孔（209）包括由上至下依次相连的第一孔、第二孔、第三孔、第四孔（207）、第五孔和第六孔；

所述阀座（1）部分压装至所述第一孔内；

所述阀芯（3）装配于所述第二孔内，且所述阀芯（3）的上部与所述第二孔的上部形成空腔；

所述第三孔的孔壁形成所述第一密封座面（206）；

所述第五孔的孔壁形成有用于与喷油器油管的进油端形成锥面密封的第二密封座面（208）；

所述第六孔的孔径大于所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔、所述第四孔（207）和所述第五孔的孔径。

4.根据权利要求3所述的限流阀，其特征在于，所述阀体（2）上还设置有回油道（210），所述回油道（210）的一端连通所述第六孔，另一端连通至所述阀体（2）的下端面；

所述回油道（210）的最大截面流通面积小于所述第二密封锥面（306）和所述第一密封座面（206）之间所形成的间隙的最大截面流通面积；

所述回油道（210）的最大截面流通面积小于所述轴向通孔（209）的最大截面流通面积和所述第四孔（207）的最大截面流通面积。

5.根据权利要求4所述的限流阀，其特征在于，所述阀座（1）下端的头部形成有用于与高压共轨形成锥面密封的第三密封锥面（102）；

所述阀座（1）下端的大外圆铣有扁（104），所述扁（104）连通所述回油道（210）。

6.根据权利要求1所述的限流阀，其特征在于，所述阀座（1）下端的大端面（105）和小外圆（106）的相交处设置沉槽（103）。

7.根据权利要求6所述的限流阀，其特征在于，所述阀体（2）下端的小端面（201）与所述沉槽（103）相对的位置处设置有大斜角（202）。

8.根据权利要求1所述的限流阀，其特征在于，所述阀体（2）的外圆上设置有密封圈槽，所述密封圈槽内安装有O形密封圈（4）。

9.根据权利要求1所述的限流阀，其特征在于，所述阀芯（3）采用高速工具钢制成；所述阀体（2）采用高强度结构钢制成。

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